Доц. В.И.Морозова дисц. «Информационные технологии в экономике»

Тема 1. Информационные технологии

1. Информационные системы и информационные технологии (ИТ).

Основные понятия, определения и технологическое обеспечение ИТ

1.2. Структура информационной технологии

1.3. Классификация информационных технологий.

Большое значение для повышения эффективности управленческого труда имеет оптимальная информационная технология, обладающая гибкостью, мобильностью и адаптивностью к внешним воздействиям.

Предприятия, организации, фирмы, корпорации, банки представляют собой сложные системы. Под понятием система подразумевается совокупность связанных между собой и внешней средой элементов, функционирование которых направлено на реализацию конкретной цели. Любой системе управления экономическим объектом свойственна своя информационная система. Иными словами, экономическая информационная система(ЭИС) – совокупность внутренних и внешних потоков информации экономического объекта, методов, средств, специалистов, участвующих в процессе обработки информации и выработке управленческих решений. Принятие эффективных управленческих решений в сложных экономических системах требует проработки значительных объемов различной информации. Решение такой задачи требует разработки автоматизированных информационных систем, представляющих собой комплекс организационных, технических, программных и методических средств, направленных на оптимизацию и эффективность процесса управления.

Информационные системы (ИС) многообразны и отличаются:

• по типу основной деятельности объекта

(экономические, технологические, административные и т.п.);

• по сфере функциональной направленности

(финансовые, налоговые, страховые, банковские, бухгалтерские, маркетинговые и т.д.);

• по методу решения задач

(экспертные, имитационные, оптимизационные и т.д.)

ИС позволяют осуществлять множество расчетов, организовать комплексный учет, контроль, анализ и прогнозирование, принимать рациональные управленческие решения.

Деятельность любого экономического объекта сегодня невозможна без информационной системы этого объекта, где наличествует аппарат управления, технико-экономическая информация, методы и средства ее накопления, передачи и обработки. Все перечисленное в комплексе образует информационную технологию(ИТ) (рис.1.)

Технологическое обеспечение ИТ состоит из подсистем, автоматизи­рующих

информационное обслуживание решения задач с применением ЭВМ и других технических средств управления в установленных режимах работы.

Технологическое обеспечение ИТ, как правило, по составу однородно для различных систем, что позволяет реализовать принцип совместимости сис­тем в процессе их функционирования.

Обязательными элементами обеспечения ИТ являются информационное, лингвистическое, техническое, программное, математическое, правовое, организационное и эргономическое.

Информационное обеспечение представляет собой совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информа­ции, циркулирующей в ИТ. Оно включает в себя совокупность показателей, справочных данных, классификаторов и кодификаторов информации, унифи­цированные системы документации, специально организованные для автоматического обслуживания, массивы информации на соответствующих носителях, а также персонал, обеспечивающий надежность хранения, своевременность и ка­чество технологии обработки информации.

Лингвистическое обеспечение (ЛО) объединяет совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц в ходе общения персонала ИТ со средствами вычисли­тельной техники. С помощью лингвистического обеспечения осуществляется общение человека с машиной. ЛО включает информационные языки для описа­ния структурных единиц информационной базы ИТ (документов, показате­лей, реквизитов и т.п.); языки управления и манипулирования данными инфор­мационной базы ИТ; языковые средства информационно-поисковых систем; языковые средства автоматизации проектирования ИТ; диалоговые языки специального назначения и другие языки; систему терминов и определений, используемых в процессе разработки и функционирования автоматизированных систем управления.

Техническое обеспечение представляет собой комплекс технических средств (технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, ото­бражения, размножения информации, оргтехника и др.), обеспечивающих рабо­ту ИТ. Центральное место среди всех технических средств занимает ЭВМ. Структурными элементами технического обеспечения наряду с техническими средствами являются также методические и руководящие материалы, техниче­ская документация и обслуживающий эти технические средства персонал.

Программное обеспечение включает совокупность программ, реализующих функции и задачи ИТ и обеспечивающих устойчивую работу комплексов технических средств. В состав программного обеспечения входят об­щесистемные и специальные программы, а также инструктивно-методические материалы по применению средств программного обеспечения и персонал, за­нимающийся его разработкой и сопровождением на весь период жизненного цикла ИТ.

К общесистемному ПО относятся программы, рассчитанные на широкий круг пользователей и предназначенные для органи­зации вычислительного процесса и решений часто встречающихся задач, обра­ботки информации. Они позволяют расширить функциональные возможности ЭВМ, автоматизировать планирование очередности вычислительных работ, осуществлять контроль и управление процессом обработки данных, а также ав­томатизировать работу программистов.

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разрабатываемых при создании ИТ конкретного функционального назначения. Оно включает пакеты при­кладных программ, осуществляющих организацию данных и их обработку при решении функциональных задач.

Математическое обеспечение (МО) - это совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при ре­шении функциональных задач и в процессе автоматизации проектировочных работ ИТ. Математическое обеспечение включает средства моделирования процессов управления, методы и средства решения типовых задач управления, методы оптимизации исследуемых управленческих процессов и принятия ре­шений (методы многокритериальной оптимизации, математического програм­мирования, математической статистики, теории массового обслуживания и т.д.). Техническая документация по этому виду обеспечения ИТ содержит описание задач, задания по алгоритмизации, экономико-математические моде­ли задач, текстовые и контрольные примеры их решения. Персонал составляют специалисты по организации управления объектом, постановщики задач управ­ления, специалисты по вычислительным методам, проектировщики ИТ.

Организационное обеспечение представляет собой комплекс документов, регламентирующих деятельность персонала ИТ в условиях функцио­нирования АИС:

в процессе решения задач управления данный вид обеспече­ния определяет взаимодействие работников управленческих служб и персонала ИТ с техническими средствами и между собой. Организационное обеспечение реализуется в различных методических и руководящих материалах по стадиям разработки, внедрения и эксплуатации АИС и ИТ, в частности при проведе­нии предпроектного обследования, формировании технического задания на проектирование и технико-экономического обоснования, разработке проектных решений в процессе проектирования, выборе автоматизируемых задач, типовых проектных решений и пакетов прикладных программ (ППП), внедрении системы в экс­плуатацию.

l1paвoвoe обеспечение представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении АИС и ИТ. Правовое обеспечение на этапе разработки АИС и ИТ включает норма­тивные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчи­ка в процессе создания АИС и ИТ с правовым регулированием различных от­клонений в ходе этого процесса, а также обусловленные необходимостью обес­печения процесса разработки АИС и ИТ различными видами ресурсов. Пра­вовое обеспечение на этапе функционирования АИС и ИТ включает опреде­ление их статуса в конкретных отраслях государственного управления, право­вое положение о компетенции звеньев АИС и ИТ и организации их деятель­ности, права, обязанности и ответственность персонала, порядок создания и ис­пользования информации в АИС, процедуры ее регистрации, сбора, хранения, передачи и обработки, порядок получения и использования электронно-вычислительной техники и других технических средств, порядок создания и использования математического и программного обеспечения.

Эргономическое обеспечение как совокупность методов и средств, используемых на разных этапах разработки и функционирования ИТ, предна­значено для создания оптимальных условий высокоэффективной и безошибоч­ной деятельности человека в ИТ, для ее быстрейшего освоения. В состав эргономического обеспечения ИТ входят: комплекс различной документации, содержащей эргономические требования к рабочим местам, информационным моделям, условиям деятельности персонала, а также набор наиболее целесооб­разных способов реализации этих требований и осуществления эргономической экспертизы уровня их реализации; комплекс методов, учебно-методической до­кументации и технических средств, обеспечивающих обоснование формулиро­вания требований к уровню подготовки персонала, а также формирование сис­темы отбора и подготовки персонала ИТ; комплекс методов и методик, обес­печивающих высокую эффективность деятельности человека в ИТ.

Иными словами, информационная технология предполагает умение грамотно работать с информацией и вычислительной техникой.

«Новая информационная технология(НИТ) – совокупность внедряемых («встраиваемых») в системы организационного управления принципиально новых средств и методов обработки данных, представляющих собой целостные технологические системы и обеспечивающих целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний) с наименьшими затратами и в соответствии с закономерностями той социальной среды, где развивается НИТ».

При моделировании информационного процесса и его этапов выделяют три уровня: концептуальный, определяющий содержание и структуру предметной области;логический, на кото­ром производится формализация модели, ифизический, обес­печивающий способ реализации информационной модели в техническом устройстве.

Трехуровневый подход может быть целесообразен и при изучении информатики. При таком подходе можно выделить следующие уровни информатики:

физический, логический и прикладной (или пользовательский).

На физическом уровне информатика занимается аппаратно-программными средствами вычислительной техники, средствами связи, которые как бы составляют ее фундамент и позволяют физически реализовывать ее логический и прикладной уровни.

На логическом уровне информатики изучается технология переработки информационного ресурса в целях получения новой информации на базе средств ВТ и связи, т. е. логический уровень - этоинформационная технология.

Наконец, третий, прикладной уровень информатики посвя­щен вопросам использования информационной технологии при создании и эксплуатации систем, в которых преобладаю­щими процессами являются информационные.

Таким образом, предметом курса «Информационные технологии» являются логический и прикладной уровни информатики. Физический же уро­вень изучается в курсе "Информатика", который посвящен аппаратным средствам электронной вычислительной техни­ки и базовому программному обеспечению.

Информационная технология имеет свои цель, методы и средства реализации. Кратко их со­держание состоит в следующем.

Цель информационной технологии - создание из информационного ресурса качественно­ нового информационного продукта, удовлетворяющего требова­ниям пользователя.

Методами ИТ являются методы обработки и передачи данных.

СредстваИТ - это математические, программные, информационные, технические и др.

При таком определении целей, методов и средств под информационной технологией будем понимать целостную техническую систему, обеспечивающую це­ленаправленные создание, передачу, хранение и отображе­ние информационного продукта (данных, идей, знаний) с наи­меньшими затратами и в соответствии с закономерностями той социальной среды, где развивается информационная технология.

Практическое приложение методов и средств обработки данных может быть различным, поэтому целесообразно вы­делить глобальную, базовые и конкретные информационные технологии.

Глобальная информационная технология включает модели, методы и средства, формализующие и позволяющие исполь­зовать информационные ресурсы общества.Базовая информа­ционная технология предназначена для определенной облас­ти применения (производство, научные исследования, обуче­ние и т.д.).

Конкретные информационные технологии реали­зуют обработку данных при решении функциональных задач пользователей (например, задачи учета, планирования, ана­лиза).

На выбор того или иного способа обработки данных в ЭИС влияет очень большое количество факторов, связанных как с самим объектом управления, так и управляющей системой. Количество возможных вариантов построения технологического процесса обработки данных оказывается довольно значительным. Поэтому с целью облегчения изучения и проектирования этих процессов целесообразно выделять некоторые классы процессов.

При этом существенное влияние на классификацию оказывают возможные режимы обработки данных в вычислительных системах (ВС).

Рассмотрим режимы обработкиданных в информаци­онной технологии.

Процесс организации вычислительного процесса имеет различную функциональную сложность в зависимости от класса и количества решаемых задач, режимов обработки данных, топологии системы обработки данных. В наиболее полном объеме функции организации вычислительного процесса реализуются при обработке данных на больших универсальных машинах (мэйнфреймах), ко­торые, как правило, работают в многопользовательском ре­жиме и обладают большими ресурсами по памяти и произво­дительности. При обработке данных с помощью ЭВМ в зави­симости от конкретного применения информационной тех­нологии, а значит, и решаемых задач различают три основ­ных режима: пакетный, разделения времени, реального вре­мени.

При пакетном (off-line) режиме обработки задачи (задания), а точнее, программы с соответствующими исходными данными накапливаются на дисковой памяти ЭВМ, образуя "пакет". Обработка заданий осуществляется в виде их непрерывного потока. Для данного режима характерно минимальное вмешательство оператора, высокая эффективность работы ВС, но большие затраты времени на ожидание результата. Размещенные на диске задания образуют входную очередь, из которой они выбираются автоматически последо­вательно или по установленным приоритетам. Входные оче­реди могут пополняться в произвольные моменты времени. Такой режим позволяет максимально загрузить ЭВМ, так как отсутствуют простои между заданиями, но дает задержки в получении решения из-за того, что некоторое время задание простаивает в очереди.

Режим разделения времени реализуется путем выделения для выполнения заданий определенных интервалов времени, на­зываемыхквантами. Предназначенные для обработки в этом режиме задания находятся в оперативной памяти ЭВМ одно­временно. В течение одного кванта обрабатывается одно за­дание, затем выполнение первого задания приостанавливается с запоминанием полученных промежуточных результатов и номера следующего шага программы и в следующий квант обрабатывается второе задание и т. д. Задание при этом режи­ме находится все время в оперативной памяти вплоть до завершения его обработки. При большом числе одновременно поступающих на обработку заданий можно для более эффек­тивного использования оперативной памяти временно пере­мещать во внешнюю память только что обрабатывавшееся задание до следующего своего кванта. В режиме разделения времени возможна также реализация диалоговых операций, обеспечивающих непосредственный контакт человека с вычислительной системой (ВС).

Увеличивает скорость ответа системы пользователю возможность непосредственного доступа, осуществляемого в оперативном режиме обработки (on-line). При многопрограммном режиме работы ЭВМ с использованием квантования времени и режима непосредственного доступа получается режим, именуемый разделением времени (time-sharing).

Задачи, решаемые в АСУ можно подразделить на задачи, которые требуют немедленного ответа, и задачи, допускающие определенную задержку ответа. Для задач с немедленным ответом предназначен режим реального времени. Он характеризуется дистанционной обработкой информации, илителеобработкой. Телеобработка применима и для других режимов (например, для пакетного), позволяет передавать пакеты на обработку ЭВМ и получать результаты пользователям, находящимся на значительном расстоянии от нее. Для передачи данных часто используются каналы связи.

Режим реального времени используется при обработке дан­ных в информационных технологиях, предназначенных для управления физическими процессами. В таких системах информационная технология должна обладать высокой скоростью реакции, чтобы успеть за короткий промежуток времени (луч­ше бы мгновенно) обработать поступившие данные и использовать полученные результаты для управления процессом.

Поскольку в технологической системе управления потоки дан­ных имеют случайный характер, ВС всегда должна быть готова получать входные сигналы и об­рабатывать их. Повторить поступившие данные невозможно, поэтому потеря их недопустима.

Выбор того или иного режима эксплуатации вычислительной системы определяется параметрами решаемых задач. Когда пользователь имеет доступ к какому-либо терминалу и в обработке участвует небольшой объем данных (что характерно для информационного поиска и обработки сообщений) целесообразно использовать непосредственный доступ с немедленной обработкой.

Для больших объемов информации и не критичности времени обработки характерен пакетный режим. Он сочетается с телеобработкой, что обеспечивает более быструю доставку результатов пользователю.

В ЭВМ используют также режимы, называемые однопрограммнымии мультипрограммными. В режиме разделения вре­мени используется вариант мультипрограммного режима.

Задания в виде программ и данных подвергаются процессу обработки, поступая из системы ввода, системы хранения, по каналам вычислительной сети. В этих условиях остро ставится вопрос планирования и выполнения заданий в ВС.

Вычислительная среда, в которой протекает процесс обра­ботки данных, может представлять собой одномашинный ком­плекс, работающий в режиме разделения времени (многопрог­раммном режиме), или многомашинный (многопроцессор­ный), в котором несколько заданий могут выполняться одновременно на разных ЭВМ (процессорах). Но в обоих случаях поток заданий должен подвергаться диспетчированию, что означает организацию и обслуживание очереди. Задания, поступившие на обработку, накапливаются в очереди входных заданий. Из этой очереди они поступают на обработку в порядке, определяемом используемой системой приоритетов. Результаты решения задач накапливаются в выходные очереди, откуда они рассылаются либо в сеть, либо на устройство отображения, либо на устройство накопления.